چه نوع رآکتورها بر اساس عملکرد و کاربردهای آنها طبقه‌بندی می‌شوند؟

طبقه‌بندی راکتورها بر اساس کاربرد (کاربردهای اصلی)

راکتورها نقش مهمی در سیستم‌های برق دارند. یکی از روش‌های معمول و مهم برای طبقه‌بندی آنها، طبقه‌بندی بر اساس عملکرد است - یعنی چه کاربردی دارند. بیایید به هر نوع با زبان ساده و قابل فهم نگاهی بیندازیم.

۱. راکتورهای محدودکننده جریان

• راکتورهای سری
  این راکتورها به صورت سری در مدار متصل می‌شوند - مانند یک سرعت‌کنترل‌کننده در جریان الکتریکی.
  هدف: افزایش امپدانس مدار برای محدود کردن جریان خطا، کاهش هر دو مقدار پیک و حالت ماندگار.
  کاربردها:

• محدود کردن جریان خطا در خروجی ژنراتورها، فیدرهای و بارهای اصلی؛

• کاهش جریان تزریق در شروع موتور؛

• جلوگیری از جریان تزریق در زمان تغییر وضعیت بانک‌های خازنی.

۲. راکتورهای شونت

• نوع زمین‌دار (راکتور شونت ولتاژ بالا)
  این نوع مستقیماً به خطوط انتقال ولتاژ بالا یا سومین پیچش ترانسفورماتور متصل می‌شود.

• هدف: جذب انرژی واکنشی ظرفیتی اضافی (همچنین به عنوان انرژی تزریقی شناخته می‌شود) که توسط خطوط انتقال بلند مسافت ولتاژ بالا تولید می‌شود. همچنین کمک می‌کند به محدود کردن ولتاژ اضافی فرکانس توان و ولتاژ اضافی تغییر وضعیت.

• کاربردها: استفاده در سیستم‌های انتقال ولتاژ بالا، بسیار بالا و فوق بالا، مانند خطوط بین‌استانی.

• نوع بدون زمین
  معمولاً به بارهای اصلی در شبکه‌های توزیع در سطح ولتاژ متوسط یا پایین متصل می‌شود.

• هدف: تأمین جبران انرژی واکنشی، خنثی کردن انرژی واکنشی از بارهای ظرفیتی مانند خطوط کابلی. کمک به بهبود عامل توان و جلوگیری از افزایش ولتاژ ("پلاوی ولتاژ").

• کاربردها: شبکه‌های برق شهری، سیستم‌های تغذیه‌یافته با کابل و شبکه‌های توزیع.

۳. راکتورهای فیلتر

این راکتورها معمولاً به صورت سری با خازنهای خازنی برای تشکیل مدار فیلتر LC استفاده می‌شوند و مانند یک "پاک‌کننده" برای سیستم برق عمل می‌کنند.

• هدف: فیلتر کردن جریان‌های هارمونیک خاص، معمولاً هارمونیک‌های مرتبه پایین مانند ۵، ۷، ۱۱ و ۱۳.

• کاربردها: سیستم‌هایی با منابع هارمونیک زیاد، مانند مستطیل‌سازهای بزرگ، محورهای متغیر فرکانس و فرن‌های قوسی.

این راکتورها نه تنها خازنهای خازنی را از آسیب جریان/ولتاژ هارمونیکی محافظت می‌کنند، بلکه کیفیت توان شبکه را نیز بهبود می‌بخشند.

۴. راکتورهای شروع

این نوع خاصی از راکتورهای محدودکننده جریان است که به طور خاص برای کمک به شروع صاف موتورها استفاده می‌شود.

هدف: در زمان شروع موتورهای AC بزرگ (مانند موتورهای القایی یا همزمان) به صورت سری با مدار ستاتور متصل می‌شود. محدود کردن جریان شروع و کاهش تأثیر بر شبکه برق. پس از شروع موتور، معمولاً کوتاه می‌شود یا خاموش می‌شود.

کاربردها: استفاده برای موتورهای قدرت بالا مانند پمپ‌ها و مراوح بزرگ در کارخانه‌ها.

۵. سیم‌پیچ‌های خاموش‌کننده قوس (سیم‌پیچ‌های پیترسن)

این نوع خاصی از راکتورهای هسته‌دار است که معمولاً به نقطه نیوترال سیستم متصل می‌شود - مانند یک "اطفایی" برای سیستم‌های زمین‌دار.
هدف: در سیستم‌های بدون زمین یا زمین‌دار همساز (یعنی سیستم‌هایی با زمین‌داری از طریق یک سیم‌پیچ خاموش‌کننده قوس)، وقتی یک خطا فازی تک‌فازی رخ می‌دهد، جریان القایی تولید می‌کند تا جریان ظرفیتی زمینی سیستم را خنثی کند. این کار به طور قابل توجهی یا حتی خودکار خاموش می‌کند جریان خطا در محل خطا، جلوگیری از زمین‌داری متناوب و ولتاژ اضافی.
کاربردها: شبکه‌های توزیع، سیستم‌های ترانسفورماتور با ظرفیت کوچک.

انواع سیم‌پیچ‌های خاموش‌کننده قوس:

• نوع قابل تنظیم (تنظیم دستی یا خودکار اندوکتانس)

• نوع جبران ثابت (اندوکتانس ثابت)

• نوع مغناطیس‌دار یا DC (تنظیم اندوکتانس با تغییر جریان مغناطیس‌دار DC)

۶. راکتورهای صاف‌کننده (راکتورهای DC)

این راکتورها به طور خاص در سیستم‌های انتقال DC با ولتاژ بالا (HVDC) استفاده می‌شوند و به صورت سری در سمت DC ایستگاه تبدیل یا خط DC متصل می‌شوند.
هدف:

• کاهش نوسان در جریان DC (صاف کردن نوسان‌ها)؛

• جلوگیری از خرابی تغییر وضعیت در سمت مستطیل‌ساز؛

• محدود کردن نرخ افزایش جریان (di/dt) در زمان خطا در خط DC؛

• تحکیم پیوستگی جریان DC و جلوگیری از قطع جریان.

کاربردها: سیستم‌های انتقال HVDC، پروژه‌های انتقال DC انعطاف‌پذیر.

۷. راکتورهای دمپینگ

معمولاً به صورت سری با مدارهای خازنی، به ویژه در بانک‌های فیلتر خازنی متصل می‌شوند.

هدف:

• محدود کردن جریان تزریق و ولتاژ اضافی هنگام روشن شدن بانک‌های خازنی؛

• کاهش نوسانات در فرکانس‌های خاص، مانند همسازی با اندوکتانس سیستم.

کاربردها: سناریوهای تغییر وضعیت خازنی مکرر، مانند در دستگاه‌های جبران توان واکنشی و بانک‌های فیلتر.

در نتیجه

انواع مختلفی از راکتورها وجود دارد، هر کدام با عملکرد خاص خود، اما اهداف اصلی آنها شامل است: پایداری جریان، تنظیم ولتاژ، فیلتر کردن هارمونیک‌ها، محدود کردن تحرکات و حفاظت از تجهیزات.
انتخاب راکتور صحیح نه تنها پایداری سیستم برق را بهبود می‌بخشد، بلکه عمر تجهیزات را افزایش می‌دهد و تامین برق ایمن را تضمین می‌کند.